オオムギ根におけるムギネ酸類生合成経路の究明とその酵素系の精製

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イネ科植物根より分泌れる鉄輸送物質ムギネ酸類(MAs)の生合成経路について以下の実験を行った。1.人工気象室内で水耕鉄欠栽培したオオムギの分離根を、解糖系の中間体であり、ヘキソキナーゼの阻害剤であるglucose-6-phosphata(G-6-P),1mMと、^<14>C(U)-glucose(Glc),(185kBq,10muM)に調整した培地に浸し、通気条件下2時間培養した。同様に、G-6-P非処理区を設け対照区とした。投与後、根よりアミノ酸画分を分画し、MAsと各アミノ酸への^<14>Cの取り込みをHPLC-radio analyzerにより調べた結果、Glcの^<14>CのMAsへの取り込みはG-6-P処理区で対照区の6-8割であるのに対し、他のアミノ酸への^<14>Cの取り込みは1/2以下に減少した。2.^<14>C-G-6-P、^<14>C-glucose-1-phosphata(G-1-P),(185kBq,10muM)を同様の方法でオオムギ根に2時間投与し、^<14>C-Glcの結果と比較した。その結果、^<14>C-GlcからMAsとアミノ酸類への^<14>Cの取り込みが見られるのに対し、^<14>C-G-6-P、^<14>C-G-1-PからMAsへの取り込みは微量であった。3.解糖経路の生産物であるピルビン酸(Pyr)の^<14>Cの標識化合物(185kBq,10muM)を同様に根に投与し、^<14>C-Glcのデータと比較した。その結果、^<14>C-Glcの^<14>Cは、MAs、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、アラニン(Ala)に主に取り込まれたのに対し、Pyrの^<14>CはMAs、Alaに取り込まれず他のアミノ酸類に取り込まれた。TCA回路の中間体であるオキサロ酢酸、リンゴ酸(各1mM)を、^<14>C-Glc(185kBq,10muM)と同時に投与し、^<14>CのMAsへの取り込みの変動を調べた結果、^<14>C-Glcの^<14>CのMAsへの取り込みが増加した。これらの結果は、Glcがリン酸化され解糖経路とTCA回路を経てMAsへ合成されることに否定的であり、又、MAs合成経路でAlaが副製する可能性を示唆している。